Радиомрежите променят начина на живот

В щатския Комитет по стандартизации IEEE P802 настават радикални промени: Комитетът по стандартите за локални и градски мрежи отделя все по-голямо внимание не на Ethernet, а на радиотехнологиите, поставяйки във фокус безжичните локални мрежи (802.11) и безжичните градски мрежи (802.16/WiMAX). Какви нови стандарти да очакваме в скоро време? След като половината работни групи в комитета прекратиха своята дейност, IEEE P802 е разделен на практика на две части в съответствие с двете най-важни направления: Ethernet и радиотехнологии. Броят на групите, работещи над различни стандартизационни проекти, намаля от 21 на 11. При това, както се вижда на Фиг. 1, радиотехнологиите преобладават (синият блок):  802.11 — безжични локални мрежи (Wireless Local Area Network, WLAN);  802.15 — безжични персонални мрежи (Wireless Personal Area Network, WPAN);  802.16 — безжичен широколентов достъп (Broadband Wireless Access, BWA);  802.18 — технико-консултативна група по радиорегулиране (Radio Regulatory Technical Advisory Group, RRTAG);  802.19 — технико-консултативна група по съвместно съществуване (Coexistence Technical Advisory Group, CTAG);  802.20 — мобилен широколентоя безжичен достъп (Mobile Broadband Wireless Access, MBWA);  802.21 — независими от средата услуги за щафетно предаване на линии (Media Independent Handover Services, MIHS);  802.22 — регионални безжични мрежи — използване на телевизионни честотни диапазони за предаване на данни (Wireless Regional Area Network, WRAN). Разбира се, Ethernet (802.3 — множествен достъп с контрол на носещата и откриване на колизии, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD), продължава да играе решаваща роля, но вече не заема доминиращо положение, както бе през 90-те. Повечето проекти за приключени или завършват през тази година. Нови големи задачи засега не се предвиждат. Безсмислени изглеждат и заниманията на групата 802.17 (еластичен пакетен пръстен — Resilient Packet Ring, RPR), тя бе създадена за убежище на останалите без работа стандартизиращи Token Ring специалисти. След като и IBM се отказа да поддържа този стандарт, едва ли ще се намери производител, който действително е заинтересован от него. Всеки е намерил собствено решение на проблемите при използване на пръстени по синхронна цифрова йерархия (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) за предаване на Ethernet. Напротив, висока активност демонстрира работната група 802.1 по интерфейсите от високо ниво (Higher Level Interfaces, HILI). Отчитайки внимателно интересите на доставчиците на услуги, тя излиза извън рамките на традиционните локални и градски мрежи. Радиомрежи В областта на радиомрежите акцентът е поставен върху сегмента на локалните и градски мрежи. В локалните истински фурор предизвика стандартът 802.11n, който определя радиомрежи с производителност 100 Мbps. В градските мрежи основно внимание се отделя на мобилните приложения. Наскоро утвърденият стандарт 802.16е може да окаже съществено влияние върху начина на живот на съвременния човек: в бъдеще достъп до Интернет ще е възможен отвсякъде, включително във влакове и автомобили, движещи се с висока скорост. Необходимо условие за това са резултатите, които трябва да постигне групата 802.21 (независими от средата услуги по щафетно предаване на връзки). Става дума за предаване на връзки не само между две радиомрежи от еднакъв тип, а и между радиомрежи, изградени на базата на различни технологии. Интересна е също дейността на групата 802.22 (регионални безжични мрежи). Цифровизацията на наземната телевизия (DVB-T) води до освобождаване на честотни обхвати, вследствие на което възниква естественото желание те да се използват в бъдеще за предаване на данни. Безжични локални мрежи В сферата на безжичната връзка, както и досега, доминиращо положение заема групата 802.11 (вж. Фиг.2), където неотдавна бе подготвен стандартът 802.11е за поддръжка качеството на услугите (Quality of Service, QoS). Имайки предвид бързото запълване на честотните диапазони в нелицензираните ленти 2,4 и 5,6 GHz отрасълът се нуждае от скорошна поява на тези функции, доколкото те са необходими за предоставяне на качествени услуги, например за предаване на глас по IP (VoIP) в безжични мрежи. Най-горещата тема в областта на безжичните мрежи е технологията за предаване на данни със скорост 100 Mbps (802.11n). Макар че днес много производители предлагат интерфейси със съответната функционалност, за съжаление, става дума за решения, несъответстващи на стандартите. Между тези досега непримирими лагери MIMO на Комитета по стандартизации (TGn Sync и WWISE) се отдаде да достигнат до компромис. Приетото общо предложение накрая даде направление за по-нататъшни работи. А значи, има надежда, че съответният стандарт все пак ще се появи. Нови стандарти могат да се очакват от работните групи 802.11u и 802.11w. И пред двете са поставени конкретни задачи и сега върви подготовка на първите проекти. Групата 802.11u (Wireless Interworking with External Networks) разработва решения за съвместна работа с външни мрежи по стандарта 802, например UMTS. 802.11v (Wireless Network Management) определя функциите за мрежово управление за безжични мрежи. Освен това в областта на управлението групата 802.11w (Protection of Management Frames) се заема със защита на управляващите връзки. С 802.11 тясно си сътрудничи групата 802.15 (Wireless Personal Area Networks), отговаряща за стандарта Bluetooth. Нейната цел е разширение, а също свиване на пропускателната лента. Последното е необходимо, за да се понижи потреблението на енергия и същевременно да се повиши времето за работа на устройството (например, датчици). В процес на подготовка се намират съответните разширения и подобрения на стандарта 802.15.4 (ZigВee). Безжични градски мрежи Наред с 802.11 в безжичната област най-активна е групата 802.16 (широколентов безжичен достъп) (вж. Фиг. 3). След като през 2004 г. бе утвърден необходимият режим на работа в условията на отсътствие на пряка видимост (non Line of Sight, nLoS), днес всичко се връща към аспекта на мобилността (802.16е). Производителите на устройства по стандарта 802.16 (базови станции и оборудване за крайния клиент) демонстрираха възможност за взаимодействие на своите устройства на форума WiMAX, а през тази година може да се разчита на появата на търговски мрежи по стандарта 802.16 и в Европа. В Далечния изток вече са отишли по-далеч: там под лозунга WiBro (Wireless Broadband — безжичен широколентов достъп) върви широкомащабно разгръщане на технологията 802.16. Все пак централната тема — мобилността — се развива не толкова гладко, както би ни се искало, доколкото с този аспект започна да се занимава и групата 802.20 (мобилен широколентов безжичен достъп). Съгласно устава на IEEE, работната група 802.20 не би трябвало да се създава, отчитайки, че вече съществува 802.16е, която успя да представи практически готов стандарт, докато 802.20 едва започваше работа над своя. Има подозрения, че групата 802.20 ще се закрие по същия начин, както и групата 802.12, която така и не доведе делото си до края. Още един проблем на дублиране възникна в отношенията между групите 802.16 и 802.22 (безжични регионални мрежи) — и двете до голяма степен заинтересовани от използване на потенциала на освободените телевизионни честотни диапазони. В тази връзка си струва да се отчете, че на телевизионните канали работят и други устройства, например безжични микрофони. Тяхното функциониране не трябва да попречи на новопоявяващото се оборудване. Това означава, че за използване на тези канали технологията 802.16 трябва значително да се разшири. В качеството на решение на проблемите групата 802.16 остави телевизионния честотен диапазон на групата 802.22, която прилага технология, съвместима с 802.16. Да си спомним за фурора, произведен в IEEE 802 от немските специалисти: под названието WIGWAM (Wireless Gigabit with Advanced Multimedia Support — безжично гигабитово предаване с разширена поддръжка на мултимедия) бе представена гигабитова технология, която до 2010 г. може да стане нова степен в развитието на безжичните технологии. Обзор на радотехнологиите При такова множество от най-различни технологии за всекидневно използване лесно можеш да се объркаш. В Таблица 1 се сравняват важни параметри на вече съществуващи и очаквани радиотехнологии. Сред останалите в таблицата са отразени и техническите проблеми, с които се налага да се бори UMTS: в сравнение със съвременните технологии т.нар. спектрална ефективност се оказва под една десета. Следващото поколение UMTS — високоскоростен пакетен достъп (High Speed Packet Access, HSxPA) — изостава от нивото на следващите разработки. В съвременните методи на (ограниченият) ефир се използва доста по-ефективно, отколкото в UMTS. Техника вече е в състояние да предложи 5 бита на 1 Hz. Както показват стандартите 802.11n и WIGWAM, по-високата скорост на предаване на данни се достига не с по-нататъшно уплътняване— т. е. по-умно кодиране, а чрез увеличение на броя използвани канали. Кое ще бъде постигнато и в аспект увеличаване радиуса на действие: ако за метода 802.11 (а също UMTS) типичният радиус на клетката е около 100 м, то методите в 802.16 осигуряват размер на клетката до 1,5 км. При това трябва да се отчете, че широката пропускателна лента (пиковите стойности на скоростта на предаване на данни) може да се постигне само при идеални условия, т. е. в случаи на минимални разстояния. С други думи, при по-големи разстояния пропускателната способност пада значително. Важна разлика между технологиите 802.11 и 802.16 е това, че 802.11 се използва в локални мрежи, а 802.16 — в градски. 802.16 предлага по-добри функции за сигурност и качество на услугите, благодарение на които доставчикът е в състояние да предостави гарантирани мрежови услуги. Ethernet 802.3 Важните работи в областта на Ethernet са завършени. Стандартът 10 Gigabit Ethernet е готов и излезе на пазара. Пропускателна способност от 10 Gbps — е доста повече, отколкото е нужно е нужно на потребителя днес. Затова засега не се предвижда поставянето на по-амбициозни задачи на 802.3. Действащият стандарт стои на пет стълба, два от които представляват изключително американски стандарти: 10 Gigabit Ethernet и Ethernet за първата миля (Ethernet in the First Mile, EFM). Международните стандарти значително изостават. Групата 802.3ае неотдавна завърши проекта 10GBaseT (10 Gigabit Ethernet по кабели Категория 6/7). По този начин сега в състава на 802.3 има пет работни групи, заети в следващи проекти (вж. Фиг.4):  802.3ар — 10GBaseK, 10 Gbps (или 1 Gbps) в качеството на обединителен панел Ethernet;  802.3aq — 10GBaseLRM, 10 Gigabit Ethernet по класически многомодов оптичен кабел;  802.3ar — управление на претоварването;  802.3as — разширение формата на кадъра;  802.3at — увеличение мощността на захранване за терминално оборудване. Изследователската група Resi-den-tal Ethernet ще премине в 802.1, в рамките на които ще доведе своето дело до край. Единственото предложение, способно да даде нов живот на проекта, е медният интерфейс 10 Gbps за неголеми разстояния (30 м), което не се понрави на нейните членове. 10GBaseT ще трябва да се конкурира с тази временна технология. 802.3ар — Ethernet за обединителна платка: тази група получи задача за стандартизиране през лятото на 2004 г. и работи над спецификациите за обединителна платка Ethernet със следните условия:  използване формата на кадрите Ethernet и 802.3 в клиентски сервизен интерфейс МАС (MAC Client Service Interface);  съхраняване на минимална и максимална дължина на кадъра в съществуващия стандарт 802.3;  поддръжка на независим от средата интерфейс (Media Independent Interface, MDI);  системата функционира по медни кабели с дължина до 1 м (максимум чрез два контакта) със скорост 1 Gbps или 10 Gbps;  автосъгласуването осигурява автоматична донастройка на скоростта на предаване;  нивото на грешките трябва да е под 10-12. При това са определени три интерфейса:  1000BaseKX — 1 Gbps, последователен порт (зависещ от физическата среда — Physical Medium Dependent, PMD);  10GBaseKX4 — 10 Gbps, четириканален порт;  10GBaseKR — 10 Gbps, последователен порт. Работите трябва да бъдат приключени до септември 2006 г. 802.3aq — 10 Gbps по класическа многомодова оптика: от 2004 г. Групата се занимава с нескъпи влакнесто-оптични интерфейси 10 Gbps (10GBaseLRM). Работите трябва да бъдат завършени до средата на годината. 802.3ar — управление на претоварването: заданието за стандартизация е получено през ноември 2004 г. Днес върви подготовка за спецификация на метода, чието приложение би гарантирало разпространение на информация за проблеми в мрежата и едновременно би позволило да се ограничи трафика на Ethernet участъци без никакви изменения на интерфейса MAC/PLS (сигнализация на физическо ниво — Physical Layer Signalling, PLS) или отрицателно влияние на пропускателната способност в непретоварени области. Готовият стандарт обещава да бъде представен през декември 2006 г., което може да се счита за доста амбициозно намерение. 802.3as — разширение формата на кадъра: задачата на тази работна група, така поставена пред нея през ноември 2004 г., се заключава в намиране на решение за увеличаване на кадъра, което е необходимо, например, за виртуални локални мрежи. Пакетът Ethernet трябва да се помещава в обвивка с променлива дължина, което би могло да бъде от полза на новосъздадени приложения. Става дума за кадри Jumbo Frame, неголямо удължение до 2000 байта. Приключване на работата над стандарта се планира за края на 2006 г. 802.3at — увеличаване на мощността на захранване на терминалното оборудване: работната група 802.3at получи заданието си през в септември 2005 г. В случая на Power over Ethernet Plus (PoE Plus) става дума за увеличение на мощността, която може да се предава по кабел клас D, — минимум до 30 вата. Разглеждат се и съвсем различни методи, като съвместимостта с предишните стандарти е задължително условие. Перспективите пред Ethernet. С отчитане на достъпната сега пропускателна способност в Ethernet може да се твърди, че скорост над 10 Gbps засега не е нужна на никого, като 10-гигабитова линия е способна да обезпечи телефонната връзка на голям град. Затова само повишаване на пропускателната способност — вече не е единственият път за развитие на Ethernet, както бе по-рано. Излизането на стандартите 10 Gigabit Ethernet или EFM зад пределите на локалните мрежи изисква доста повече. В стандарта 802.3ar (управление на претоварването) е описан път, който по-рано бе немислим: това направление се нарича „качество на услугите”. Едва с неговото приложение Ethernet ще стане конкурентоспособна технология на телекомуникационния пазар. Все пак дейността не се ограничава с QoS. Резервираност, управление и безопасност са важни функции за телекомите. В тази област се работи в работната група 802.1. Архитектура 802.1 Групата 802.1 се занимава с въпросите на архитектурата и организацията на мостове (вж.Фиг. 5 Рисунок 5). Най-известният й труд е стандартът 802.1D (мостове МАС), където се описва функционирането на моста с отнасящите се към него алгоритми за обезпечаване на резервираност под название „свързващо се дърво” (Spanning Tree). На международно ниво са одобрени едва няколко стандарта, представени от този група. Даже МАС мостовете са несъвместими, доколкото IEEE P802 през 2004 г. замени стария алгоритъм на „свързващо се дърво” са новия „бързо свързващо се дърво” (Rapid Spanning Tree). Дейността на групата обхваща три тематични области:  безопасност;  обезпечаване на междумрежово взаимодействие;  домашни мрежи (Residential Net-works). Най-активната работа настъпва в областта на обезпечаване на междумрежово взаимодействие, където се обединяват разработки по отношение на мостовете. Наред с изискванията за „операторски мостове” и „операторски магистрални мостове”, за които отговарят стандартите 802.1ad и 802.1ah, в сферата на междумрежовото взаимодействие се отнасят резервирани структури, които също се прилагат в операторските мрежи. С тази крайно необходима функция се занимава групата 802.1aq (изграждане на мостове по най-краткия път). Наред с 2-Port MAC Relay, който е нужен на доставчиците преди всичко за терминиране на мрежата (определено в 802.1aj), дейността на групата включва и функциите по управлението. Сферата на интереси 802.1ag — грешка на достъпа (управление на сгрешените връзки), а 802.1ap определя базата за управляващата информация (Management Information Base, MIB) за мостове във виртуални мрежи. Групата за „безопасност” пое задачата, с която не се справи групата 802.10 (сигурност в локални мрежи — Security in LAN Systems, SILS). При това 802.1ае специфицира функциите за сигурност на ниво МАС, 802.1af отговаря за управлението на ключовете, а 802.1ar определя методите за надеждна идентификация на задействаните устройства. Третото направление на дейността на групата 802.1, което бе създадено наскоро, — Ethernet до дома: създадената отново изследователска група се зае с определяне на мостовете в домашните мрежи. Освен това този въпрос ще бъде разглеждан и в групата 802.3 Residential Ethernet. Ханс Лакнер е основател на Qoscom, консултантска компания в областта на ИТ, а от 1990 г. е член на американската комисия по стандартизация IEEE 802 с право на глас.

Последни новини

• Стартира проектът „ТОП ИКТ Работодател“
• В 29 общини и 24 малки селища ще се изгражда инфраструктура за ШЛ интернет по проект на ЕСМИС
• Двуобхватен маршрутизатор от новата серия amplifi обяви D-Link
• D-Link вдига HD оборотите с нов двулентов високопроизводителен рутер DIR-857
• Мултимедийните системи Aastra 400 обслужват комуникациите на СМБ

Активни теми във форума

• » Само за родители и кандидат-родители
• » Питай Малинка - сайт за въпроси и отговори
• » Супер Боб
• » въпрос:Как да изградя мрежа
• » Закони за успех във високите доходи.